يمكن لبطاريات السيارات الكهربائية القديمة أن تلبي معظم احتياجات تخزين الطاقة في الصين

يمكن لبطاريات السيارات الكهربائية المستعملة أن تلبي ثلثي احتياجات تخزين الشبكة في الصين، حيث يتم شحنها عندما تكون الطاقة المتجددة وفيرة وتوزيع الكهرباء عندما يفوق الطلب العرض.

يتباطأ توليد الطاقة المتجددة عندما لا تهب الرياح ولا تشرق الشمس، مما قد يؤدي إلى نقص في أوقات ذروة الطلب، مثل الصباح والمساء وأشهر الشتاء. وعادة ما تسد محطات الغاز والفحم هذه الفجوة. لكن دولًا مثل الصين والولايات المتحدة والمملكة المتحدة وأستراليا تقوم ببناء كميات هائلة من تخزين الشبكات اعتمادًا على البطاريات التي يمكنها توفير الطاقة المتجددة لاستخدامها لاحقًا.

ومع تزايد شيوع المركبات الكهربائية، يمكن توصيل بطاريات السيارات المفككة بالشبكة لتحقيق نظام طاقة محايد للكربون بسرعة أكبر وبتكلفة أقل، كما يقول رويفي ما من جامعة تسينغهوا في الصين وزملاؤه. ويمكن لهذه البطاريات ذات الحياة الثانية أن تلبي 67 في المائة من الطلب على تخزين الشبكة الصينية بحلول عام 2050، مع خفض التكاليف بنسبة 2.5 في المائة، وفقا لدراستهم.

تتحلل بطاريات السيارات الكهربائية مع شحنها وتفريغها على مر السنين، وعادةً ما يتم إيقافها بمجرد وصولها إلى حوالي 80 في المائة من سعتها الأصلية. وفي حين أن هذا التدهور يقلل من مدى السيارة وتسارعها، إلا أنه ليس له تأثير يذكر على نظام تخزين الشبكة، حيث يتم شحن وتفريغ مئات أو آلاف البطاريات على مدار عدة ساعات.

يقول جيل لاسي من جامعة تيسايد بالمملكة المتحدة: “لا يزال هناك الكثير من الطاقة المتبقية فيها، وعند استخدامها للتخزين، فهي لا تميل إلى التحلل بسرعة”.

يقول رودري جيرفيس من جامعة كوليدج لندن: “لا ينبغي لنا أن نتخلص من هذه المواد التي تكلف الكثير من المال لاستخراجها ومعالجتها وتحويلها إلى بطاريات عندما يكون لدينا 80 في المائة من القدرة القابلة للاستخدام في الخلايا”. “لذا، هناك رغبة كبيرة في استخدام حزم البطاريات المتقاعدة في تطبيقات الحياة الثانية من وجهة نظر توفير التكلفة، ولكن أعتقد أن الأمر ربما يكون أكثر أهمية من وجهة نظر الاستدامة.”

توصلت الأبحاث السابقة إلى استنتاجات مختلفة حول ما إذا كان تخزين الطاقة على أساس البطاريات المستعملة سيكون أرخص من بطاريات الليثيوم أيون الجديدة، التي انخفضت أسعارها.

لكن من المرجح أن تصبح البطاريات المستعملة أكثر اقتصادا مع تزايد أعداد المركبات الكهربائية التي تخرج عن الطريق. وتم شراء أكثر من 17 مليون سيارة كهربائية في عام 2024، أو حوالي 20% من إجمالي مبيعات السيارات، وتم شراء ثلثيها تقريبًا في الصين.

وجدت الدراسة أنه في سيناريو يتم فيه الحصول على بطاريات ذات كيميائيات مختلفة في جميع أنحاء الصين ونشرها حتى تصل إلى 40 في المائة من سعتها الأصلية، يبدأ تخزين الشبكة ذات الحياة الثانية في النمو بسرعة أكبر من أي وقت مضى بعد عام 2030، في حين أن البطاريات الجديدة ستستقر. وستصل القدرة الإجمالية إلى 2 تريليون واط بحلول عام 2050.

في السيناريو الذي يعتمد فيه تخزين الشبكة على بطاريات جديدة وضخ مائي – حيث تتدفق المياه التي يتم ضخها إلى خزان إلى أسفل لتشغيل التوربين – تصل السعة الإجمالية إلى حوالي نصف ذلك فقط.

في حين أن تخزين البطاريات ذات العمر الثاني لا يزال غير مختبر إلى حد كبير، فقد قامت شركة Redwood Materials الناشئة في الولايات المتحدة ببناء مشروع بقدرة 63 ميجاوات في الساعة باستخدام بطاريات السيارات التي يبلغ عمرها عشر سنوات لإنشاء مركز بيانات في ولاية نيفادا. وتدعي أن أنظمتها تكلف أقل من 150 دولارًا لكل كيلووات في الساعة ويمكنها توفير الطاقة لأكثر من 24 ساعة، وهي فترة أطول بكثير مما يمكن أن توفره بطاريات الليثيوم أيون الجديدة بشكل واقعي.

لكن البطاريات المستعملة تحتاج إلى فحصها وتجميعها في وحدات ذات سعة مماثلة. وبدلاً من ذلك، يجب أن يكون نظام الإدارة قادرًا على تجاوز البطاريات الفردية. وبخلاف ذلك، سيتعين على المجموعة بأكملها التوقف عن الشحن بمجرد وصول البطارية الأكثر تدهورًا إلى سعتها القصوى.

يجب أيضًا فحص البطاريات التالفة، ويجب أن يكون لدى البطاريات التي تقوم بالقطع أجهزة استشعار لدرجة الحرارة والجهد لكل خلية من مئات الخلايا. إذا ارتفعت درجة حرارة الخلية، فقد يؤدي ذلك إلى نشوب حريق هائل لا يمكن إطفاؤه.

يقول لاسي: “من الواضح أن المخاطر أعلى، لذلك تحتاج إلى التخفيف من تلك المخاطر من خلال سلامتك وعزلتك وتوازنك وكل ما تبقى من قوة”.